選礦-浮選課件

浮選一、浮選基本方法與發(fā)展簡(jiǎn)史浮選即泡沫浮選，是依據(jù)各種礦物的表面性質(zhì)的差異從礦漿中借助于氣泡的浮力，選分礦物的過(guò)程。一定濃度的礦漿并加入各種浮選藥劑，在浮選機(jī)內(nèi)經(jīng)攪拌與充氣產(chǎn)生大量的氣泡。呈懸浮狀態(tài)的礦粒與氣泡碰撞。一部分可浮性好的礦粒附著在氣泡上，上浮至礦液面形成泡沫產(chǎn)品通常為精礦；不浮礦物留在礦漿內(nèi)，通常為尾礦，從而達(dá)到分選的目的。

各種礦物彼此能否分離，看其是否能與氣泡實(shí)現(xiàn)選擇性地附著及附著后上浮至礦漿表面。

泡沫浮選、油團(tuán)浮選、表層浮選和沉淀浮選浮選法的發(fā)展經(jīng)過(guò)了三個(gè)基本階段：1．表層浮選階段；2．全油浮選階段；3．泡沫浮選階段。1885年布勒弗德發(fā)現(xiàn)，把某些硫化礦物（例如細(xì)粒輝銻礦）輕輕撒在水面上，它們會(huì)漂浮在水面，而大多數(shù)礦物則被水潤(rùn)濕沉人水中。浮選法除廣泛用于分選金屬礦物、非金屬礦物和能源礦物之外，還大量應(yīng)用于工廠廢水凈化和造紙工業(yè)中，尤其是近年來(lái)采用浮選法分離微觀尺寸的粒子，如各種微觀有

機(jī)體、蛋白質(zhì)的分離；將洗滌劑分子從水溶液中分離出來(lái)的膠體浮選和分子浮選；向礦漿中加入已被油作用過(guò)的粗顆粒，可使凝聚的細(xì)泥

更容易回收。向攪拌著的礦粒－油－水構(gòu)成的礦漿引入空氣或CO2氣，

它們產(chǎn)生的氣泡有助于浮起和捕集親油顆粒。二、浮選過(guò)程與應(yīng)用浮選過(guò)程包括下列作業(yè)：1)浮選前的礦漿準(zhǔn)備作業(yè)主要是磨礦、分級(jí)作業(yè)-目的是得到粒度適宜的、基本上單體解離的礦粒。進(jìn)入浮選作業(yè)的礦漿濃度必須適于浮選工藝的要求。2)加藥調(diào)整作業(yè)

目的是調(diào)節(jié)與控制相界面的物理化學(xué)性質(zhì)，促使氣泡與不同礦粒的選擇性附著，從而達(dá)到彼此分離的目的。添加藥劑的種類與數(shù)量，應(yīng)根據(jù)具體礦石性質(zhì)而定。3)充氣浮選作業(yè)

調(diào)制好的礦漿，引入浮選機(jī)內(nèi)，由于浮選機(jī)的充氣攪拌作用，形成大量的彌散氣泡，提供了礦粒與氣泡接觸機(jī)會(huì)?？筛⌒院玫牡V粒，附著于氣泡上，形成礦化泡沫；而可浮性差的礦粒，不能附著在氣泡上而留在礦漿內(nèi)，作為尾礦從浮選機(jī)排出。收集泡沫產(chǎn)品，即得浮選精礦。礦石中含有兩種或兩種以上的有用礦物，其浮選方法有兩種：一種叫優(yōu)先浮選，即將有用礦物依次一個(gè)一個(gè)地選出為單一的精礦；另一種叫混合浮選，即將有用礦物共同選出為混合精礦。隨后再把混合精礦中的有用礦物一個(gè)一個(gè)地選分開(kāi)。

一般的浮選方法，多將有用礦物浮入泡沫產(chǎn)品中，而將脈石礦物留在礦漿中，這種方法叫正浮選。但有時(shí)卻將脈石礦物浮入泡沫產(chǎn)品中，將有用礦物留在礦漿中，這種方法叫反浮選。浮選在應(yīng)用上的優(yōu)點(diǎn)是，處理細(xì)粒難選貧礦石一般較其它選礦方法效率高．且可使礦產(chǎn)資源得到充分綜合利用。浮選方法的缺點(diǎn)是需要將礦石磨細(xì)。使用的浮選藥劑目前尚較昂貴，且易于造成環(huán)境污染或增加凈化設(shè)施等。其輔助生產(chǎn)過(guò)程(如精礦產(chǎn)品險(xiǎn)濃縮、過(guò)濾和干燥等)比較復(fù)雜。因此，在實(shí)踐中究竟采用何種選礦方法(浮、磁、重或化學(xué)選礦方法)，應(yīng)據(jù)礦石的性質(zhì)及技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較而定。在光滑潔凈的石英表面上，放一滴水，水滴就很快地在石英表面上擴(kuò)展開(kāi)，這就是說(shuō)，石英能被水所潤(rùn)濕，是親水的；又如將一滴水放在石蠟表面上，水滴不擴(kuò)展而仍成球形，這就說(shuō)明石蠟不易被水潤(rùn)濕，是疏水的。這種現(xiàn)象，就叫潤(rùn)濕現(xiàn)象(3)礦粒克服了脫離力在氣泡上附著礦粒附著在氣泡上后，能否上浮至礦漿面最終進(jìn)入泡沫產(chǎn)品還要看脫落力的大小。在其它條件不變的情況下(礦粒的大小、礦粒的密度、浮選機(jī)葉輪的轉(zhuǎn)速等為定值)，礦粒表面疏水性越強(qiáng)(即口越大)，礦粒在氣泡上的附著力也就越大，就難于脫落。觀察氣泡從礦粒表面脫落的動(dòng)力學(xué)過(guò)程，脫落總是從縮小附著面積開(kāi)始的。礦物能否浮選取決于礦物表面的潤(rùn)濕性。自然界中的礦物，絕大多數(shù)可浮性都很差，必須用浮選藥劑來(lái)加強(qiáng)，而且這種加強(qiáng)必須要有選擇性，即只能加強(qiáng)一種礦物或某幾種礦物的可浮性，而對(duì)其他礦物不僅不能加強(qiáng)有時(shí)還要削弱。這樣，就可以人為地控制礦物的浮選行為。通過(guò)浮選藥劑得到穩(wěn)定的大量氣泡也是浮選能夠高效進(jìn)行的前提。浮選藥劑浮選藥劑的分類與作用

浮選藥劑的種類很多，既有有機(jī)化合物又有無(wú)機(jī)化合物，即有酸和堿又有不同的鹽類等。浮選藥劑分類法很多，最基本的方法是根據(jù)藥劑的用途分類，(2)起泡劑

*根據(jù)藥劑的用途分類(1)捕收劑

能選擇性地作用于礦物表面并使其疏水的有機(jī)物質(zhì)稱為捕收劑。捕收劑作用于礦物一水界面，通過(guò)提高礦物的疏水性，使礦粒能更牢固地附著于氣泡而上浮。為表面活性物質(zhì)，主要富集在水一氣界面，促使空氣在礦漿中彌散成小氣泡，防止氣泡兼并，并提高氣泡在礦化和上浮過(guò)程中的穩(wěn)定性，保證礦化氣泡上浮后形成泡沫層刮出。(3)調(diào)整劑

用于調(diào)整其他藥劑(主要是捕收劑)與礦物表面的作用，調(diào)整礦漿的性質(zhì)，提高浮選過(guò)程選擇性?；罨瘎艽龠M(jìn)捕收劑與礦物的作用，從而提高礦物可浮性的藥劑(多為無(wú)機(jī)鹽)，這種作用稱活化作用。調(diào)整劑的種類較多，可細(xì)分為四種：浮選藥劑的作用和分類是相對(duì)的，某種藥劑在一定條件下屬于此類，而在另一條件下可能屬于另一類抑制劑——與活化劑相反，能削弱捕收劑與礦物的作用，從而降低礦物可浮性的藥劑(各種無(wú)機(jī)鹽及一些有機(jī)化合物)，這種作用稱為抑制作用。介質(zhì)pH調(diào)整劑——主要是調(diào)整礦漿的性質(zhì)，形成對(duì)某些礦物浮選有利、而對(duì)另一些礦物浮選不利的介質(zhì)性質(zhì)分散劑與絮凝劑——調(diào)整礦漿中細(xì)泥的分散、團(tuán)聚與絮凝。極性基能夠活潑地與礦物表面發(fā)生作用，使捕收劑固著到礦物表面；非極性基起疏水作用。所以，這類捕收劑也稱雜極性或復(fù)極性藥劑。離子型捕收劑的非極性基是烴基。烴基內(nèi)部鍵能很強(qiáng)，表面是很弱的分子鍵，基本上不與水分子起作用，故含有非極性基的離子稱為疏水離子。疏水離子中能與礦物發(fā)生作用的基團(tuán)稱為親固基。捕收劑疏水能力的強(qiáng)弱取決于疏水離子中烴基的結(jié)構(gòu)和長(zhǎng)度，而捕收劑與礦物表面的固著強(qiáng)度和選擇性則取決于親固基的性質(zhì)。其水溶液呈堿性，與酸作用生成鹽。由于其難溶手水，在使用時(shí)需配制成鹽酸鹽或醋酸鹽溶液。式中的陽(yáng)離子與礦物表面作用。胺類捕收劑除具有捕收性能外，還有起泡性能。

硅酸鹽礦物浮選常用的捕收劑有：胺類捕收劑

胺類捕收劑分子在水中解離出陽(yáng)離子，陽(yáng)離子上帶有起疏水作用的烴基，因此屬于異極性陽(yáng)離子捕收劑。常用的陽(yáng)離子捕收劑有十二烷基第一胺，在水溶液中解離為浮選機(jī)是實(shí)現(xiàn)浮選的工業(yè)設(shè)備。其關(guān)鍵部件——充氣攪拌機(jī)構(gòu)決定了浮選機(jī)的類型、特點(diǎn)和效能。從浮選的過(guò)程看，浮選機(jī)應(yīng)具有以下作用：1使礦漿處于湍流狀態(tài)，以保證礦粒的懸浮和藥劑的分散，并以一定動(dòng)能運(yùn)動(dòng)、碰撞，實(shí)現(xiàn)礦粒和藥劑的附著；2引入空氣，產(chǎn)生大小合適、數(shù)量足夠、穩(wěn)定性適宜的氣泡，使之分散在礦漿中，以一定的動(dòng)能運(yùn)動(dòng)，并和藥劑、礦粒碰撞，產(chǎn)生選擇性粘附，實(shí)現(xiàn)礦化；3礦化氣泡能升至液面，形成三相泡沫層，并產(chǎn)生二次富集作用；泡沫精礦和尾礦能及時(shí)排出。

浮選機(jī)及輔助設(shè)備浮選機(jī)的基本作用浮選各過(guò)程之間的聯(lián)系。虛線方框表示攪拌桶功能，實(shí)線方框表示浮選機(jī)功能。⑥適應(yīng)自動(dòng)化需要，調(diào)節(jié)方便、靈活，減少檢測(cè)儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)量。對(duì)浮選機(jī)的基本要求和評(píng)價(jià)①充氣量大且易調(diào)節(jié)。氣泡數(shù)量直接影響浮選速度。選煤時(shí)由于精煤產(chǎn)率大，決定浮選機(jī)生產(chǎn)能力的主要因素是充氣量。此外，不同礦物或浮選的不同作業(yè)(粗選、掃選、精選)各有其合適的充氣量，這就要求充氣量要易于調(diào)節(jié)②攪拌強(qiáng)度要足夠，以保證礦漿濃度、顆粒和氣泡在浮選機(jī)內(nèi)的分布均勻及藥劑的分散，滿負(fù)荷停車后易于直接重新啟動(dòng)③礦漿通過(guò)能力大，以適應(yīng)較高的處理量；槽內(nèi)礦漿循環(huán)量大，以保證礦粒與氣泡接觸機(jī)會(huì)多。④